Filtros

Fundamentos de la comunicación

Introducción

» Un filtro es un circuito electrónico que posee una entrada y una salida. En la entrada se introducen señales alternas de diferentes frecuencias y en la salida se extraen esas señales atenuadas en mayor o menor medida según la frecuencia de la señal.

Filtro pasa bajas

Definición

» Son aquellos que introducen muy poca atenuación a las frecuencias que son menores que una determinada, llamada frecuencia de corte. Las frecuencias que son mayores que la de corte son atenuadas fuertemente.

Circuitos

» Los circuitos usados como filtros de primer orden de tipo pasivo son los siguientes:

» El más usado es el primero de ellos, ya que no suele ser fácil conseguir bobinas con las características deseadas.

Funcionamiento

» En el caso del primero, el condensador presentará una gran oposición al paso de corrientes debidas a frecuencias bajas y como forma un divisor de tensión con la resistencia, aparecerá sobre él casi toda la tensión de entrada.

» Para frecuencias altas el condensador presentará poca oposición al paso de la corriente y la resistencia se quedará casi el total de la tensión de entrada, apareciendo muy poca tensión en extremos del condensador.

Funcionamiento

» El segundo circuito funcionará de forma muy parecida al primero. Aquí también tenemos un divisor de tensión formado por al bobina y la resistencia.

» Si la frecuencia de la tensión de entrada es baja la bobina ofrecerá poca oposición y la tensión caerá casi toda ella en la resistencia (es decir, aparecerá en la salida). Si la frecuencia de la señal de entrada es alta la bobina se quedará en sus extremos con casi toda la tensión y no aparecerá casi ninguna en la salida.

Estudio

» La ganancia en tensión del filtro será:

Estudio

» La frecuencia de corte se define como aquella para la que el valor óhmico de la resistencia coincide con el valor óhmico de la reactancia, capacitiva en este caso.

Estudio

» Para el caso de que la frecuencia de entrada coincida con fc tendremos pues que la ganancia del filtro quedaría como:

Estudio

» El círculo se ha cerrado y, por tanto, las dos definiciones de la frecuencia de corte son equivalentes.

» Expresando Gv en función de la frecuencia tendremos que:

Representación

Representación en dB

Filtros pasa altas

Definición

» Este tipo de filtro atenúa levemente las frecuencias que son mayores que la frecuencia de corte e introducen mucha atenuación a las que son menores que dicha frecuencia.

Circuitos

» Podemos implementar un filtro de estas características mediante alguno de los siguientes circuitos:

Estudio

» Ganacia de tensión:

» Frecuencia de corte:

Estudio

» Desfase entre la tensión de salida respecto la de entrada:

Representación

Filtros pasa banda

Definición

» En este filtro existen dos frecuencias de corte, una inferior y otra superior. Este filtro sólo atenúa grandemente las señales cuya frecuencia sea menor que la frecuencia de corte inferior o aquellas de frecuencia superior a la frecuencia de corte superior. por tanto, sólo permiten el paso de un rango o banda de frecuencias sin atenuar

Circuito

» Se puede conseguir un filtro paso banda conectando en cascada (uno tras otro) un filtro pasa altos y un filtro pasa bajos:

Respuesta en frecuencia

Respuesta en frecuencia

» La fci vendrá determinada por el filtro pasa altos y la fcs por el pasa bajos.

Bibliografía

» Los filtros pasivos de primer orden. (s.f.). Obtenido de Aula abierta de electrónica: http://www.terra.es/personal2/equipos2/filtros.htm